در نقل و انتقالات تابستانی سال ۱۳۹۵، صادق محرمی با قراردادی دو ساله به تیم فوتبال پرسپولیس تهران پیوست. محرمی در اولین تجربه حضورش در پرسپولیس توانست رقبای بزرگی همچون ۲ ملی پوش در پست خود یعنی رامین رضاییان و حسین ماهینی را هم پشت سر بگذارد و به عنوان دفاع راست سرخپوشان در لیگ برتر بازی کند؛ برانکو با بازی دادن به محرمی اعتماد به نفس و تجربه لازم را به او داد و نمایش قابل قبول صادق محرمی در پرسپولیس خود گویای مثبت بودن اعتماد برانکو ایوانکوویچ بود.
شاید ندانید اما با توجه به اینکه صادق محرمی در پرسپولیس رقیبان بزرگی همچون؛ رامین رضاییان و حسین ماهینی را داشت هفته های ابتدایی برای صادق محرمی خیلی سخت گذشته و به او بازی نرسید تا این بازیکن و مدیربرنامه هایش تصمیم جدیدی بگیرند؛ جدایی از پرسپولیس!
مدیربرنامه های صادق محرمی نزد سرمربی کروات رفت و از برانکو خواست اجازه جدایی به این بازیکن بدهد. برانکو اما حسابی با مدیربرنامه های صادق محرمی حرف زد و به او گفت:
" برای جدایی عجله نکنید! من توانایی این پسر را می شناسم و می دانم چه زمانی به او بازی بدهم. صادق محرمی به زودی تر پرسپولیس فیکس می شود و حتی می تواند به عنوان لژیونر به اروپا برود. بنابراین برای بردن صادق محرمی به تیمی دیگر عجله نکنید چون درآینده ای نزدیک او دفاع راست فیکس تیم ملی خواهد شد."
پیش بینی برانکو اما خیلی زود درست ازآب درآمد. صادق محرمی در نخستین سالی که در پرسپولیس حضور داشت توانست به مقام قهرمانی لیگ برتر فوتبال ایران ۱۳۹۵–۹۶ برسد. همچنین در همان فصل پرسپولیس قهرمان سوپر جام فوتبال ایران ۱۳۹۶ نیز شد.
محرمی موفق شد با ۲۳ بازی در سمت راست خط دفاعی پرسپولیس و با تنها دریافت ۲ کارت زرد، جام قهرمانی لیگ برتر فوتبال ایران فصل ۱۳۹۶–۹۷ را برای دومین بار پیاپی بالای سر ببرد.
او در ادامه توانست با پرسپولیس در لیگ قهرمانان آسیا ۲۰۱۷ تا نیمه‌نهایی صعود کند و به جمع چهار تیم برتر آسیا برسد.
محرمی در دوشنبه ۲۴ اردیبهشت ۱۳۹۷ و پس از برد برابر الجزیره، با هواداران پرسپولیس خداحافظی کرد و این تیم را به مقصد دینامو زاگرب کرواسی ترک کرد تا لژیونر شود.
پس از روی کارآمدن دراگان اسکوچیچ در تیم ملی ایران، صادق محرمی نه تنها ملی پوش شد بلکه در تمامی بازی های تیم کشورمان در ترکیب اصلی قرار گرفت.
پی نوشت؛ برانکو ایوانکوویچ برخلاف برخی مریبان ایرانی که جوان های نیمکت نشین خود را نابود می کنند برای صادق محرمی و مدیربرنامه هایش وقت گذاشت و با راهنمای خودش اجازه نداد استعداد این جوان نابود شود!
